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[Technical Report] 블루투스 저에너지를 활용한 차량 커넥티비티 트렌드

입력 : 2021.05.03 16:53

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[헬로티]


차량용 커넥티비티 도입이 갈수록 늘어나고 있다. 차량용 무선 커넥티비티라고 하면 많은 이들이 단순히 차내 인포테인먼트 시스템과 상호작용하는 것을 떠올린다. 하지만 다양하고 새로운 애플리케이션이 시장에 등장하고 있다. 


에반 웨이크필드(Evan Wakefield) TI 블루투스 저에너지 & 차량 애플리케이션 매니저


▲출처 : 게티이미지뱅크


TI의 블루투스 저에너지 제품


새로운 애플리케이션은 차 주인과 자동차의 상호작용을 개인화하는 것일 수 있고, 시동이 꺼진 상태에서 저전력 커넥티비티 작동을 위한 경로를 생성하는 것일 수 있고, 열쇠 없이 차를 여는 PaaK(Phone-as-a-key)일 수도 있다. 


수년 전부터 TI의 블루투스 저에너지 기술은 차 안에서 헤드 유닛, 타이어 압력 감지 시스템(TPMS), 텔레매틱스 제어 유닛(TCU), PaaK 같은 다양한 장치를 연결하기 위해 널리 사용돼 왔다. 


지난 2014년, TI는 CC2541-Q1 디바이스를 출시하고, 이어 2017년에는 CC2640R2F-Q1 디바이스를 출시했으며, 이번에는 CC2642R-Q1 디바이스를 출시했다. 


이 제품은 352KB의 플래시 공간을 제공하고 Arm Cortex-M4F 프로세서를 채택했으며, 이전 플랫폼의 저전력 성능을 그대로 유지하고 있다. 또한, SimpleLink 소프트웨어 개발 키트(이하 SDK)가 지원된다.


제품 사용의 예


그러면 오늘날 TI의 블루투스 저에너지 디바이스가 어떻게 사용되고 있는지 예를 들어서 살펴보자. 대표적인 예로, PaaK 애플리케이션으로 블루투스 저에너지를 사용해 차 문을 여는 것을 들 수 있다. 


차 주인이 블루투스로 자신의 휴대전화와 차를 페어링하면 차와 휴대전화가 서로 연결되고, 차가 휴대전화를 인식함으로써 허가된 사용자가 차 문을 열 수 있다. 이러한 차량 접근 시스템을 설계하기 위해서는 다음과 같은 특정한 품질 및 신뢰성 요구를 충족해야 한다. 


·스마트폰과 신뢰할 수 있는 상호작용

·잡음이 심하고 까다로운 환경에도 높은 성능 유지

·AEC-Q100 인증 하드웨어

·소프트웨어 개발 프로세스로 품질에 대한 업계 표준 충족

·시동이 꺼진 상태에서 낮은 전력 소모


CC2642R-Q1 디바이스는 SimpleLink SDK에 포함된 블루투스 5.1 스택과 함께 사용할 수 있다. 이 디바이스는 1mA 미만의 대기 전류와 저전력 송신 및 수신 전류(각각 7.3mA와 6.9mA)를 특징으로 하며, 블루투스 5 규격으로 제공되는 코드화 물리층을 사용해서 데이터 전송 시에 견고성, 거리, 신뢰성을 향상시킨다. 


낮은 전력을 특별히 요구하는 또 다른 활용 사례로 차량용 통신 장비(Telematics Control Unit, 이하 TCU)를 들 수 있다. 


TCU는 차종에 따라 셀룰러 모뎀, 와이파이 등 전력 소모가 높은 커넥티비티 디바이스를 사용한다. 차 시동이 꺼져 있을 때 배터리가 고갈되지 않기 위해서는 이와 같은 시스템의 전력 소모를 제한해야 한다. 


블루투스 저에너지 디바이스의 장점


그러므로 시동이 꺼져 있을 때 전류 소비가 높은 부품을 껐다가 필요할 때 다시 깨울 수 있어야 한다. 차량 커넥티비티를 구현하기 위해서는 다양한 기술이 요구되는데, 블루투스 저에너지는 품질과 신뢰성 측면에서 우수하다. 


블루투스 저에너지를 사용하면 TCU의 소프트웨어 업데이트가 가능하고, 여타 진단 기능을 위해 시스템을 깨워야 할지 판단할 수 있다. 


자동차가 기술적으로 진화하고 연결성이 높아짐에 따라, 자동차에 블루투스 저에너지를 도입해 애플리케이션을 연결하는 사례는 앞으로 계속해서 더 늘어날 전망이다. 


한편, TI는 저전력 및 효율적인 전력 관리에 초점을 맞춘 솔루션을 출시하고 있다. TI는 지난 1월, TÜV SÜD 인증 기능 안전 콘셉트가 적용된 전기차 배터리 관리 시스템(BMS)을 위한 무선 BMS 솔루션을 발표했다. 


TI의 무선 BMS 솔루션은 첨단 무선 프로토콜에 우수한 네트워크 가용성을 결합함으로써 무겁고 유지보수가 비싼 케이블을 없애고, EV의 신뢰성과 효율을 높일 수 있다. 


TI의 무선 BMS 솔루션으로 차량 제조업체는 설계 복잡성은 낮추면서 신뢰성을 높이고, 차량 무게를 줄임으로써 주행 거리를 늘린다. 


SimpleLink 2.4GHz CC2662R-Q1 무선 마이크로컨트롤러 평가 모듈, 소프트웨어, 기능 안전 관련 자료, 고장 형태·영향·진단 분석이 함께 제공되는 TI의 무선 BMS 제품군은 여러 생산 모델에 걸쳐 설계를 확장하는 유연성을 갖춘 덕분에 차량 제조업체가 보다 빠르게 생산에 돌입할 수 있도록 한다. 


시장조사기관 스트래티지 애널리틱스에서 파워트레인, 차체, 섀시 및 안전 서비스 부문을 담당하는 아시프 안와르(Asif Anwar) 이사는 "설계의 유연성을 높이는 동시에 기존 시스템에 비해 복잡성과 비용을 낮출 수 있어 EV 시장에서 무선 배터리 관리 시스템의 구현이 증가하는 추세"라고 말했다. 


이어 그는 "TI의 솔루션은 이런 이점들과 함께 ASIL D 요건까지 충족함으로써 업계의 새로운 기준점을 제시하고 있다"고 덧붙였다.

/서재창 기자(prmoed@hellot.net)

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